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苏云金素是一种核苷类抗生素,对多种农业害虫具有良好的杀虫效果,如脉翅目,双翅目,膜翅目,等翅目,鳞翅目,直翅目,半翅目,蚜虫,线虫和螨虫。 基于对苏云金芽胞杆菌产苏云金素的分批发酵过程和恒速补料发酵过程的分析,建立了一种新的苏云金芽胞杆菌达姆斯塔特亚种032产苏云金素的pH控制补料策略。这种新的补料策略同时考虑到了发酵过程中的pH值变化和葡萄糖的消耗状况。在分批发酵的后期,将pH值从6.5调到7.0,再通过补加葡萄糖来控制pH值7.0±0.02;当pH开始不再受补料控制时,停止补料。通过该策略,有效的避免了补料不足和补料过量,苏云会素的产量和YP/X目对于分批发酵分别提高了89.51%和103.2%。 构建了苏云金芽胞杆菌产苏云金素的代谢网络,并测定了正常发酵和实施柠檬酸盐扰动下的相关底物的消耗情况和代谢产物的积累情况,并运用基于Matlab环境下的专业代谢流分析软件——FluxAnalyzer对代谢网络的代谢流进行了分析。结果表明,6-磷酸葡萄糖节点、乙酰CoA节点是柔性节点,而α-酮戊二酸节点是半柔性节点,均可以在发酵水平对其进行调控。在此分析的基础上,结合前述的pH值控制补料策略,通过添加柠檬酸盐,调节代谢流,在pH值控制的补料发酵中,使苏云金素产量相对于分批发酵提高了154.2%。 本文系统研究了一系列条件下(pH自5.0到9.0,温度自10℃到40℃)苏云金素在水中的降解情况。在本研究的范围内,指数衰减模型计算出苏云金素在水溶液中的半衰期在2.72d与16.19d之间,表明苏云金素是一种易降解的抗生素。为了进一步精确说明苏云金素在不同的pH和温度条件下的稳定性,利用人工神经网络方法对降解过程进行描述。建立的精度为0.1和SPREAD值为5的径向基神经网络很好的模拟和预测了降解过程,模拟和预测的平均绝对误差分别在2.9μg/mL和1.4μg/mL范围内。 观察了苏云金素粗提物对小鼠连续口服0.01g/d或接触含有0.8%的苏云金素处理30d后,心、肝、肾、脾等脏器系数的变化。实验结果表明成年小白鼠与幼年雄性小白鼠在连续口服或接触苏云金素一个月后,其心、肾、肾、脾等内脏器官都没有显著性的影响的。在接触组试验中,苏云金素对幼年雌性小白鼠的肝、脾的脏器系数有显著的影响。